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苏科版物理8年级下册培优精做课件9.4浮力第九章压强和浮力授课教师:Home .班级:8年级(*)班.时间:.1.实验探究:什么是浮力
图示 现象分析
__________________________ 浸没在水中的乒乓球会上浮到水面,
说明水对乒乓球有向上的托力.
______________________________ 人能漂浮在死海的水面上,说明水对
人有向上的托力.
图示 现象分析
______________________________ 舰艇能浮在水面上,说明水对舰艇有
向上的托力.
______________________________ 五彩缤纷的热气球会升空,说明空气
对热气球有向上的托力.
(1)浸在(包括“部分浸入”和“全部浸入(浸没)”两种
情况)液体或气体中的物体,会受到液体或气体向上托
的力,这个力叫作浮力.
(2)浮力的方向:竖直向上.
(3)浮力的施力物体是液体或气体,受力物体是浸在液
体或气体中的物体.
1.生产生活中常常应用浮力知识,下列关于浮力的说法中正确的是( )
A.浮力都是由水产生的
B.浮力的方向与重力方向相反
C.只有固体才能受到浮力的作用
D.物体的密度越大,受到的浮力越大
B
返回
2. 如图所示,A、B是可自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,则下列说法中正确的是( )
A.A、B、C、D都受到浮力
B.A、B、C受到浮力, D不受浮力
C.A、B受到浮力,C、D不受浮力
D.A受到浮力,B、C、D不受浮力
B
返回
2.下沉的物体也受到浮力
猜想 在水中搬动石块感觉比较轻松,所以猜测在水中
下沉的物体也受到浮力.
实验 器材 弹簧测力计、烧杯、水、细线、石块.
实验 方法 ________________________________________________
(1)如图甲所示,把石块挂在弹簧测力计上,测
出石块的重力 ;
实验 方法 (2)如图乙所示,把石块浸没在水中,弹簧测力
计的示数变小,读出此时弹簧测力计的示数 ;
(3)如图丙所示,用手竖直向上托石块,弹簧测
力计的示数也变小.
实验 分析 (1)用手竖直向上托石块,弹簧测力计的示数减
小;把石块浸入水中,弹簧测力计的示数也减
小,这说明浸入水中的石块受到竖直向上的托
力,即浮力.
(2)图乙中石块受到三个力的作用:弹簧测力计
对石块向上的拉力、水对石块向上的浮力 以及
竖直向下的重力 .石块静止时受力平衡:
,因此 .
实验 结论 (1)在水中下沉的物体也受到水对它向上的浮
力.
(2)若物体的重力为 ,物体浸没在液体中时弹
簧测力计的示数为 ,则物体所受浮力
.这种用弹簧测力计测浮力的方法叫作
称重法.
典例1 下列物体没有受到浮力的是( )
C
A.水面上的游
船
B.空中的气球
C.埋在土中的
石头
D.空中的孔明
灯
1.探究影响浮力大小的因素
提出 问题 浮力的大小跟哪些因素有关?
猜想 与假 设 1.游泳池里越往深水区走,所受的浮力越大,由此
猜想:浮力的大小可能与物体浸在液体中的体积
或浸没深度有关.
猜想 与假 设 2.鸡蛋在纯水中会下沉,但在浓盐水中却能漂浮,
由此猜想:浮力大小可能与液体的密度有关.
3.木头在水中漂浮,但铁块在水中下沉,由此猜
想:浮力的大小可能与浸在液体中的物体的密度
有关.
进行 实验 ________________________________________________________________________________
实验 分析 (1)实验3初步证实了猜想2, 说明:物体
受到的浮力与液体的密度有关,液体密度越大,
对物体的浮力也越大.
(2)实验4初步否定了猜想3,相同体积的物体,
密度不同,但所受浮力相同.
(3)实验1、2既有与猜想1一致的情况,也有与
猜想1不一致的情况.
实验 分析 ①实验1中,物体浸没在液体中的深度不同,由
可知,受到的浮力相等;实验2中,物体浸
入液体中的体积不同,由 可知,浸入的体
积大,受到的浮力大.这说明,浮力大小与浸没的
深度无关,与浸入的体积有关.
实验 分析 ②还可以再换一个角度:物体浸在液体中会排开
液体,浸入的体积大,排开液体的体积也大.因
此,实验结论还可以这样表达:浮力大小与物体
排开液体的体积(即物体浸在液体中的体积)大
小有关,排开液体的体积大,受到的浮力大.
(物理学中采取这种表达)
实验 结论 物体所受浮力的大小只跟液体的密度和物体排开
液体的体积有关.液体的密度相同时,排开液体的
体积越大,物体所受浮力越大;排开液体的体积
相同时,液体的密度越大,物体所受浮力越大.
2.对影响浮力大小的因素的理解
(1)物体浸在液体中的体积变大,排开的液体体积变大,
物体受到的浮力也增大,这表明物体受到的浮力大小与
浸在液体中的体积有关,不能理解为与浸在液体中的深
度有关.
(2)影响浮力大小的因素有多个,在探究浮力的大小与
其中一个因素的关系时,必须控制其他因素相同.
典例2 [淮安期末]
如图, 是一个正方体实
心铁块,小明在探究“影
响浮力大小的因素”这一
问题时,进行了从 的操作.请根据如图所示的实验操
作,从中选出一些图,针对某一个因素进行研究,并通
过弹簧测力计的示数,说明小明的探究结果.
(1)铁块浸没在水中时,所受的浮力是___ ;
1
[解析] 图d中,浸没在水中,弹簧测力计的示数为 ,
图a中,铁块的重力为 ,所以浸没水中时,铁块所受
的浮力为 .
(2)为了探究浮力大小与液体的密度是否有关,应选用
的图是_________(选填图中的符号),得出的结论是___
__________________________________________________;
、、
在物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,浮力越大
(3)如果选用了图a、、 进行实验,可以得出浮力与
物体浸没在液体中的深度____(选填“有”或“无”)关;
无
[解析] 图a、、 中,铁块浸没水中的深度不同,测力计
的示数相同,则浮力相同,所以可得,浮力与物体浸没
在液体中的深度无关;
(4)小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他
找来同样重 的空心铁球、烧杯和水进行了如图f的实验.
①通过对比、、 可知,铁块受到的浮力________
(选填“大于”“等于”或“小于”)铁球受到的浮力;
②小明得出:物体受到的浮力与其形状有关,小明得出
的结论是________(选填“正确”或“错误”)的,请你说出
你的理由:________________________________.
①小于
②错误
没有保持物体排开液体的体积相同
1.内容:浸在液体中的物体所受浮力的大小,等于被物体
排开的液体所受的重力.这就是著名的阿基米德原理.
2.公式
3.运用阿基米德原理时要注意的问题
(1)“浸在液体中的物体”有两种情况:一是“全部浸入”,
即物体浸没在液体中;二是“部分浸入”,即物体有一部分
浸在液体中而一部分露在液面以上.
(2)是指被物体排开的液体所受的重力.,表
示物体所受浮力的大小等于物体排开的液体的重力.
(3)由 可以看出,浮力的大小跟液体
的密度和排开液体的体积这两个因素有关,而跟物体本
身的体积、密度、形状等因素无关.
(4)阿基米德原理也适用于气体.浸在气体中的物体所受
的浮力,大小等于它排开的气体所受的重力.公式是
或 .
4.浮力产生的原因
我们以浸没在液体中的长方体为研究对象探究浮力产生
的原因.浸没在液体中的长方体的六个面分别受到液体对
其的压强和压力,如表所示.
位置 深度 压强 压力 图示
前、后 两个面 相等 相等 、 是一 对平衡力,合力 为零 __________________________
左、右 两个面 相等 相等 、 是一 对平衡力,合力 为零 位置 深度 压强 压力 图示
上、下 两个面 上表面 深度小 于下表 面深度 上表面所受 压强小于下 表面所受压 强 , __________________________
浮力是由液体(或气体)对物体上、下表
面压力不同产生的.
典例3 [南通期末] 一枚鸡蛋质量为 ,体积为
,将其浸没在水中,取 ,
,求:
(1)鸡蛋的重力;
[答案]
[解析] 鸡蛋的重力
;
(2)鸡蛋排开水的质量;
[答案]
[解析] 鸡蛋排开的水的体积 ,所
以排开的水的质量
;
(3)鸡蛋所受浮力的大小.
[答案]
[解析] 由阿基米德原理可知
.
3.图甲是航天员王亚平在空间站做的乒乓球浮力消失实验,图乙为某物理老师做的浮力实验。
下列说法错误的是( )
A.液体内部存在向各个方向的压强,是由于液体受重力,且有流动性
B.图甲,太空中液体的质量为零,因此对乒乓球没有浮力
C.图甲,液体对乒乓球没有压力差,因此浮力消失
D.图乙,乒乓球受到液体压力,因此受到浮力作
【点拨】由于液体受到重力作用,且具有流动性,所以液体内部向各个方向都有压强,故A正确;质量是物体的一种属性,与物体的位置无关,太空中液体的质量不为零,故B错误;图甲,太空中液体处于失重状态,液体对乒乓球没有压力差,因此浮力消失,故C正确;图乙,乒乓球浸在液体中,乒乓球受到液体压力,因此受到浮力作用,故D正确。
【答案】 B
返回
4. 一个浸没在水中的正方体物块,其下表面受到水对它向上的压力为20 N,上表面受到水对它向下的压力为12 N,则正方体物块在水中受到的浮力大小是________N,方向为____________。
8
返回
竖直向上
5. 如图为“蛟龙号”潜水艇执行完某次任务时的模型图,请画出图中潜水艇静止在海面时所受浮力的示意图。(O点为重心)
如图所示
返回
6.如图所示是探究“浮力的大小与哪些因素有关”实验的若干操作,根据此图回答下列问题:(ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ酒精=0.8×103 kg/m3)
(1)若探究浮力大小与物体浸没深度的关系,应选用的操作是________(填序号);
【点拨】探究浮力大小与物体浸没深度的关系,要使液体密度相同,同一物体浸没在液体中,改变浸没深度,故应选用的操作是①③④。
①③④
(2)若选用的操作是①④⑤⑥,可探究浮力的大小与______________是否有关;
【点拨】操作④⑤⑥中排开液体体积一定,液体密度不同,故探究的是浮力的大小与液体的密度关系。
液体的密度
(3)若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,应选用的操作是________________(填序号);
【点拨】探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,要控制液体密度一定,改变排开液体体积,故应选用的操作是①②③(或①②④)。
①②③(或①②④)
(4)为了研究“浮力的大小可能与物体的形状有关”,如图乙所示,小荣把两块橡皮泥分别捏成实心圆锥体和实心圆柱体,浸在水中进行实验,由此小荣得出结论:浮力的大小与物体的形状有关。你认为此结论
________(填“可靠”或“不可靠”),理由是___________________________________
_________。
不可靠
在进行实验探究时,没有控制排开水的
体积一定
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【点拨】要探究浮力的大小与物体的形状的关系,根据控制变量法可知需要控制排开液体体积和液体密度不变,小荣在实验中改变了物体的形状,但是没有控制排开水的体积一定,所以小荣的结论不可靠。
7.大国重器的研发与应用不仅体现了国家的科技实力与创新能力,更彰显了中华民族自强不息,勇于探索的精神风貌,下列科技新成果中不受浮力的是( )
A.正在执行巡逻任务的“歼 20”战斗机
B.飘在太空中的中国空间站
C.停在港口的“山东舰”
D.正在下潜的“奋斗者”号
B
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8.如图所示,一个体积为V、重为G的金属圆柱体挂在弹簧测力计上(圆柱体底面与水面平行),手提弹簧测力计使圆柱体浸入水中处于静止状态。圆柱体上表面受到水向下的压力为F1, 圆柱体下表面受到水向上的压力为F2, 圆柱体受到的浮力为F浮, 弹簧测力计的
示数为F,则下列表达式不正确的是( )
A.G=F+F浮 B.F=G-F2
C.F浮= F2-F1 D.F2=G-F+F1
B
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9.有个天平,左盘放一烧杯水,右盘放砝码,天平横梁水平平衡。现在把手指插入水中,既不碰烧杯壁也不碰烧杯底(如图所示),下列关于横梁的判断正确的是( )
A.继续水平平衡
B.左盘一端下沉
C.右盘一端下沉
D.无法判断
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【点拨】在水中插入手指后,手指受到水的浮力,根据力的相互性可知,水也受到手向下的作用力,水和烧杯这个整体对天平左盘的压力增大,所以天平左盘一端下沉,故B正确,ACD错误。
【答案】 B
10.如图所示,用细绳将一个重为5 N的长方体系在容器底部,若长方体所受浮力为8 N,则绳对长方体的拉力为________N,如果长方体上表面受到水的压力为7 N,则长方体下表面受到水的压力为________N。
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